LCL型并网逆变器直接数字控制方法研究
发布时间：2021-11-23 18:43
本文将三相两电平LCL型并网逆变器作为主要研究对象,分别在ICF（inverter-side current feedback）以及GCF（grid-side current feedback）反馈时采用直接数字控制方法对系统进行控制,以期提高LCL型并网逆变器的稳定裕度和参数适应性并实现对并网逆变器系统固有谐振峰的抑制。首先,对LCL型并网逆变器电路结构及特征进行了分析,建立了系统频域以及时域数学模型,分析了 LCL型滤波器各参数变化对系统特性的影响,对滤波器参数选取原则进行了阐述。同时分别研究了 ICF和GCF反馈控制下数字控制延迟对系统稳定性的影响。其次,在考虑数字控制延迟环节的基础上研究了 Dahllin算法、最少拍无差等直接数字控制算法及其设计流程,并根据直接数字控制算法分别设计在ICF以及GCF反馈时系统的控制器。对其特性进行分析可知,传统的直接数字控制会使系统存在稳定裕度不足,参数适应性较小等问题。为了提高系统的稳定裕度和参数适应性以及降低系统固有谐振峰的影响,在ICF反馈控制时,分别采用将LCL型滤波器等效成L型滤波器（简称等效L型法）设计以及对数字控制器零极点配置两种...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相两电平LCL并网逆变器结构
西安理工大学工程硕士专业学位论文12根据式（2-1）、（2-2），忽略LCL型滤波器寄生参数的影响，可以推导得到iL2到iL1时系统传递函数为式（2-4），将Gi定义为电流谐波衰减比Q[9]。L22L1211ifiQGiLCs（2-4）因此电流谐波衰减比Q的幅值可表示为式（2-5）。22211fsQLC（2-5）因为k为电感比，将k代入式（2-5）可得：211(1)fskQQkLC（2-6）从式（2-6）可知，系统电流谐波衰减能力与电感电容取值息息相关，在两者取值时需要酌情考虑两者比例以及具体大校206C10-511fres1044k2200012345678910k20002500300035004000fres（a）k、Cf与fres之间关系图（b）k与fres之间关系图024681000.20.40.60.8kQ（c）k与Q之间关系图图2-6不同k值下LCL滤波器的特征分析Fig.2-6CharacteristicanalysisofLCL-filterwithdifferentkvalues通过上述分析可知，LCL型滤波器滤波参数的选取对系统谐波抑制以及响应速度的
西安理工大学工程硕士专业学位论文12根据式（2-1）、（2-2），忽略LCL型滤波器寄生参数的影响，可以推导得到iL2到iL1时系统传递函数为式（2-4），将Gi定义为电流谐波衰减比Q[9]。L22L1211ifiQGiLCs（2-4）因此电流谐波衰减比Q的幅值可表示为式（2-5）。22211fsQLC（2-5）因为k为电感比，将k代入式（2-5）可得：211(1)fskQQkLC（2-6）从式（2-6）可知，系统电流谐波衰减能力与电感电容取值息息相关，在两者取值时需要酌情考虑两者比例以及具体大校206C10-511fres1044k2200012345678910k20002500300035004000fres（a）k、Cf与fres之间关系图（b）k与fres之间关系图024681000.20.40.60.8kQ（c）k与Q之间关系图图2-6不同k值下LCL滤波器的特征分析Fig.2-6CharacteristicanalysisofLCL-filterwithdifferentkvalues通过上述分析可知，LCL型滤波器滤波参数的选取对系统谐波抑制以及响应速度的
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种提高LCL型并网逆变器电流控制性能的延时补偿方法[J]. 王林,孙鹏菊,薛统宇,李强,杜雄,罗全明. 中国电机工程学报. 2020(19)
[2]弱电网下基于电网电流前馈的单相逆变器锁相环[J]. 许津铭,卞申一阳,钱强,谢少军. 中国电机工程学报. 2020(08)
[3]具有主动阻尼特征的LCL并网逆变器状态反馈控制方法[J]. 张琦,李锐,张永平,任碧莹,孙向东. 电工技术学报. 2019(08)
[4]基于准比例谐振积分与无差拍复合控制的光伏并网逆变控制方法研究[J]. 王晓晓,李田泽. 现代电子技术. 2018(22)
[5]一种鲁棒脉宽调制的无差拍并网控制方法[J]. 杨苓,陈燕东,罗安,怀坤山,周乐明. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[6]实时电感辨识的模型预测并网逆变器控制方法[J]. 李伟,张勇军,肖雄. 电工技术学报. 2018(15)
[7]改进双闭环状态反馈的LCL逆变器控制策略[J]. 李晶,吴新保,易建波,罗洋. 电力电子技术. 2017(09)
[8]基于状态反馈的LCL型逆变器解耦控制策略[J]. 屈克庆,李文旗,叶天凯,赵晋斌,李芬. 电工技术学报. 2016(20)
[9]基于有源阻尼的并网逆变器电流内环H∞重复控制[J]. 靳伟,李永丽,孙广宇. 中国电机工程学报. 2016(17)
[10]一种提升逆变器对电网适应能力的电流控制策略[J]. 钱强,谢少军,季林,许津铭,张斌锋. 中国电机工程学报. 2016(22)
博士论文
[1]三相LCL型并网逆变器中电网电压引起的谐波和不平衡电流抑制研究[D]. 李巍巍.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]基于LCL滤波器的并网逆变器数字控制技术的研究[D]. 游洵.武汉理工大学 2017
[2]LCL型PWM整流器电流内环无阻尼控制技术研究[D]. 李喆.华中科技大学 2014
本文编号：3514447
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相两电平LCL并网逆变器结构
西安理工大学工程硕士专业学位论文12根据式（2-1）、（2-2），忽略LCL型滤波器寄生参数的影响，可以推导得到iL2到iL1时系统传递函数为式（2-4），将Gi定义为电流谐波衰减比Q[9]。L22L1211ifiQGiLCs（2-4）因此电流谐波衰减比Q的幅值可表示为式（2-5）。22211fsQLC（2-5）因为k为电感比，将k代入式（2-5）可得：211(1)fskQQkLC（2-6）从式（2-6）可知，系统电流谐波衰减能力与电感电容取值息息相关，在两者取值时需要酌情考虑两者比例以及具体大校206C10-511fres1044k2200012345678910k20002500300035004000fres（a）k、Cf与fres之间关系图（b）k与fres之间关系图024681000.20.40.60.8kQ（c）k与Q之间关系图图2-6不同k值下LCL滤波器的特征分析Fig.2-6CharacteristicanalysisofLCL-filterwithdifferentkvalues通过上述分析可知，LCL型滤波器滤波参数的选取对系统谐波抑制以及响应速度的
西安理工大学工程硕士专业学位论文12根据式（2-1）、（2-2），忽略LCL型滤波器寄生参数的影响，可以推导得到iL2到iL1时系统传递函数为式（2-4），将Gi定义为电流谐波衰减比Q[9]。L22L1211ifiQGiLCs（2-4）因此电流谐波衰减比Q的幅值可表示为式（2-5）。22211fsQLC（2-5）因为k为电感比，将k代入式（2-5）可得：211(1)fskQQkLC（2-6）从式（2-6）可知，系统电流谐波衰减能力与电感电容取值息息相关，在两者取值时需要酌情考虑两者比例以及具体大校206C10-511fres1044k2200012345678910k20002500300035004000fres（a）k、Cf与fres之间关系图（b）k与fres之间关系图024681000.20.40.60.8kQ（c）k与Q之间关系图图2-6不同k值下LCL滤波器的特征分析Fig.2-6CharacteristicanalysisofLCL-filterwithdifferentkvalues通过上述分析可知，LCL型滤波器滤波参数的选取对系统谐波抑制以及响应速度的
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种提高LCL型并网逆变器电流控制性能的延时补偿方法[J]. 王林,孙鹏菊,薛统宇,李强,杜雄,罗全明. 中国电机工程学报. 2020(19)
[2]弱电网下基于电网电流前馈的单相逆变器锁相环[J]. 许津铭,卞申一阳,钱强,谢少军. 中国电机工程学报. 2020(08)
[3]具有主动阻尼特征的LCL并网逆变器状态反馈控制方法[J]. 张琦,李锐,张永平,任碧莹,孙向东. 电工技术学报. 2019(08)
[4]基于准比例谐振积分与无差拍复合控制的光伏并网逆变控制方法研究[J]. 王晓晓,李田泽. 现代电子技术. 2018(22)
[5]一种鲁棒脉宽调制的无差拍并网控制方法[J]. 杨苓,陈燕东,罗安,怀坤山,周乐明. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[6]实时电感辨识的模型预测并网逆变器控制方法[J]. 李伟,张勇军,肖雄. 电工技术学报. 2018(15)
[7]改进双闭环状态反馈的LCL逆变器控制策略[J]. 李晶,吴新保,易建波,罗洋. 电力电子技术. 2017(09)
[8]基于状态反馈的LCL型逆变器解耦控制策略[J]. 屈克庆,李文旗,叶天凯,赵晋斌,李芬. 电工技术学报. 2016(20)
[9]基于有源阻尼的并网逆变器电流内环H∞重复控制[J]. 靳伟,李永丽,孙广宇. 中国电机工程学报. 2016(17)
[10]一种提升逆变器对电网适应能力的电流控制策略[J]. 钱强,谢少军,季林,许津铭,张斌锋. 中国电机工程学报. 2016(22)
博士论文
[1]三相LCL型并网逆变器中电网电压引起的谐波和不平衡电流抑制研究[D]. 李巍巍.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]基于LCL滤波器的并网逆变器数字控制技术的研究[D]. 游洵.武汉理工大学 2017
[2]LCL型PWM整流器电流内环无阻尼控制技术研究[D]. 李喆.华中科技大学 2014
本文编号：3514447
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